热浸镀
热浸镀锌标准

热浸镀锌标准# 热浸镀锌标准## 一、前言嘿,朋友!你有没有注意过那些在户外风吹雨打还能长时间不生锈的钢铁制品呀?比如说路灯杆、桥梁的钢铁结构,还有那些铁栅栏啥的。
它们能这么耐用,很多时候可都多亏了热浸镀锌这个工艺呢。
今天咱们就来好好聊聊热浸镀锌标准,为啥要有这个标准呢?很简单嘛,就是为了让这个热浸镀锌的活儿干得又好又统一,不管是生产的人还是使用镀锌产品的人,大家心里都有个谱,知道啥样的热浸镀锌是合格的,啥样的不行。
这样就能保证咱们用到的镀锌产品质量可靠,而且还能让这个行业健康有序地发展呢。
## 二、适用范围(一)建筑领域在建筑行业里呀,热浸镀锌标准可太重要了。
就拿那些高楼大厦外面的金属框架来说吧。
这些框架如果不做热浸镀锌处理,没几年就会被雨水、空气里的氧气啥的腐蚀得不成样子。
按照热浸镀锌标准来做呢,这些框架就能长时间保持坚固,既安全又美观。
像屋顶的钢梁啊,要是生锈了,那屋顶可能就会有安全隐患,但是热浸镀锌后的钢梁就可以放心使用很长时间。
(二)交通设施再看看交通设施方面。
马路上的路灯杆、交通指示牌的支架,它们整天暴露在外面,经受着各种天气的考验。
如果不按照热浸镀锌标准进行处理,可能过不了多久就会锈迹斑斑,不仅影响城市的美观,还可能会导致指示牌掉落等安全问题。
所以说,热浸镀锌标准适用于这些交通设施的制造,确保它们能够在户外环境中长时间稳定工作。
(三)电力设备电力设备里的很多部件也需要热浸镀锌呢。
比如说那些高压电塔的支架。
电塔都很高,而且分布在各种环境里,要是支架生锈腐蚀了,那可不得了,可能会影响电力传输,甚至引发安全事故。
热浸镀锌标准就能保证这些支架的镀锌质量,让它们抵御住风雨和腐蚀,保障电力系统的正常运行。
## 三、术语定义(一)热浸镀锌简单来说呢,热浸镀锌就是把钢铁制品放到熔化的锌液里泡一泡,让钢铁表面沾上一层锌。
这就像是给钢铁穿上了一层锌做的铠甲,可以保护钢铁不被腐蚀。
你可以想象一下,钢铁就像一个小战士,锌层就是他的防护盾,这个防护盾能够挡住那些会让钢铁生锈的坏东西,像水啊、氧气啊之类的。
材料科学高温合金的耐腐蚀表面处理

材料科学高温合金的耐腐蚀表面处理高温合金是一种重要的材料,广泛应用于航空、航天、能源等领域。
然而,高温下的腐蚀问题一直是其面临的挑战之一。
为了提高高温合金的耐腐蚀性能,人们通过表面处理技术来改善其表面性能。
本文将介绍几种常见的高温合金耐腐蚀表面处理方法。
一、热浸镀方法热浸镀是一种常用的高温合金耐腐蚀表面处理方法。
它通过在高温合金表面形成一层覆盖层,提高其耐蚀性。
常见的热浸镀材料有镍、铝、锌等。
其中,镍能够形成一层坚固的覆盖层,有效地提高高温合金的耐腐蚀性能。
二、氧化处理方法氧化处理是一种常见的高温合金表面处理方法。
该方法通过在高温下将高温合金暴露在氧化气体中,形成一层氧化膜,提高其耐蚀性。
常见的氧化处理方法有热氧化、化学氧化等。
例如,氧化铝膜可以形成在高温合金表面,提供了一层有效的保护层。
三、电化学方法电化学方法是一种较为先进的高温合金耐蚀表面处理方法。
它利用电流通过高温合金与电解质之间形成的电化学反应,改善其表面性能。
常见的电化学方法有阳极氧化、阳极电镀等。
这些电化学方法能够在高温合金表面形成一层致密的氧化层或金属覆盖层,提高其耐腐蚀性能。
四、表面涂层方法表面涂层是一种常见的高温合金耐蚀表面处理方法。
它通过在高温合金表面涂覆一层具有耐腐蚀性能的涂层来改善其耐蚀性。
常见的表面涂层材料有钛、碳化钨等。
这些涂层能够形成一层致密的保护层,有效地减少高温合金的腐蚀损害。
综上所述,高温合金的耐腐蚀表面处理是提高其性能的重要方法。
通过热浸镀、氧化处理、电化学方法和表面涂层等技术,可以有效地提高高温合金在高温腐蚀环境下的耐蚀性能。
随着科学技术的不断发展,相信高温合金的耐腐蚀表面处理技术将进一步完善,为高温合金的应用提供更加可靠的保障。
热浸镀铝温度

热浸镀铝温度热浸镀铝温度对于热浸镀铝工艺的影响是非常重要的。
热浸镀铝是一种将铝材料浸入熔融的铝合金液中,使其表面形成一层铝合金镀层的工艺。
通过控制热浸镀铝温度,可以调节铝合金镀层的性能和质量。
热浸镀铝温度会影响铝合金镀层的厚度。
一般来说,热浸镀铝温度越高,铝合金液的流动性越好,镀层的厚度也会增加。
因此,在一定范围内,增加热浸镀铝温度可以增加镀层的厚度,提高镀层的保护性能。
热浸镀铝温度还会影响铝合金镀层的致密性。
热浸镀铝温度较高时,铝合金液的表面张力会降低,镀层在基材表面的扩散速度会加快,从而使得镀层更加致密。
相反,热浸镀铝温度较低时,镀层的致密性会相对较差。
因此,在选择热浸镀铝温度时,需要综合考虑镀层的厚度和致密性的要求。
热浸镀铝温度还会对镀层的成分和组织结构产生影响。
热浸镀铝温度较高时,铝合金液中的合金元素会更容易溶解,镀层的成分会更加均匀。
同时,高温下的镀层会形成较大的晶粒,晶粒的尺寸会增大。
这种晶粒结构在一定程度上会影响镀层的硬度和耐腐蚀性能。
热浸镀铝温度还与基材的表面清洁度密切相关。
较高的热浸镀铝温度能够促进基材表面的清洁反应,去除表面的氧化物和其他杂质,从而提高镀层与基材的结合强度。
因此,在进行热浸镀铝之前,需要对基材进行适当的表面处理,以保证基材的表面清洁度。
总结起来,热浸镀铝温度对于热浸镀铝工艺有着重要的影响。
通过合理选择热浸镀铝温度,可以调节铝合金镀层的厚度、致密性、成分和组织结构,从而获得具有良好性能的镀层。
然而,需要注意的是,热浸镀铝温度过高或过低都会对镀层的性能产生不利影响,因此,在实际应用中需要根据具体要求进行合理选择。
热浸镀铝温度

热浸镀铝温度热浸镀铝是一种常用的表面处理工艺,通过在铝制品表面形成一层铝镀层,提高其耐腐蚀性和美观度。
而热浸镀铝的温度是影响镀层质量的重要因素之一。
热浸镀铝温度的选择应根据具体的铝制品材料和要求来确定。
一般来说,热浸镀铝温度较高时,镀层的致密性和附着力较好,但容易产生气泡和氧化现象;温度较低时,镀层的质量相对较差,容易产生针孔和麻点。
因此,在选择热浸镀铝温度时需要综合考虑这些因素。
在实际应用中,热浸镀铝温度一般在550℃-600℃之间。
这个温度范围下,铝材可以迅速与熔融的铝合金反应,形成致密的镀层,同时又能避免过高温度引起的气泡和氧化问题。
此外,温度过高还容易引起铝材变形和热应力,对于较薄的铝制品尤其需要注意。
热浸镀铝温度的控制是关键。
一方面,要确保熔融的铝合金保持在适宜的温度范围内,以保证镀层的质量;另一方面,也要避免温度过高导致的铝材变形和热应力。
因此,在热浸镀铝过程中需要使用专门的设备和仪器来控制温度,保持稳定的工作温度。
热浸镀铝温度的选择还要考虑到铝制品的材质。
不同材质的铝制品对温度的敏感度也有所不同。
一般来说,铝合金的熔点在600℃左右,因此在热浸镀铝时,温度不宜超过铝合金的熔点,以免引起铝材熔化和变形。
而对于纯铝材料,熔点较低,可以在更低的温度下进行热浸镀铝。
除了温度,热浸镀铝过程中还需要考虑其他因素的影响。
例如,镀液的成分和浓度、镀液的搅拌方式、镀液的pH值等,都会对镀层质量产生影响。
因此,在进行热浸镀铝之前,需要对这些因素进行充分的调试和测试,以确保镀层质量的稳定和一致性。
热浸镀铝温度的选择是影响镀层质量的重要因素之一,需要根据具体的铝制品材料和要求来确定。
合适的温度可以保证镀层的致密性和附着力,同时避免产生气泡和氧化现象。
在实际应用中,需要使用专门的设备和仪器来控制温度,保持稳定的工作温度。
此外,还需要考虑其他因素的影响,以确保镀层质量的稳定和一致性。
热浸镀漏镀

热浸镀和漏镀是两种不同的金属表面处理方法。
1.热浸镀(Hot-dip coating):热浸镀是一种通过将金属制品浸入熔化的金属液中,使金
属表面形成一层密实、均匀的保护层的工艺。
常见的热浸镀包括热浸锌、热浸铝等。
其中,热浸锌是最为常见的,主要用于钢结构、建筑材料等领域。
热浸镀能提供优异的耐腐蚀性能,延长金属制品的使用寿命。
2.漏镀(Electroless plating):漏镀是一种无电源电镀技术,通过在化学反应条件下,使
金属离子在基体表面自发还原成金属沉积层。
与传统的电镀方法相比,漏镀可在复杂形状的基体上均匀沉积金属,而无需外加电源。
漏镀常用于金属、塑料、陶瓷等物体的表面修饰、增强导电性等。
这两种方法在金属表面处理中具有不同的应用场景和特点。
热浸镀主要用于提供金属基体的耐腐蚀性能,而漏镀则更适用于产生金属沉积层以改善外观、导电性等方面的要求。
具体选择哪种方法需要根据材料、工艺要求和应用环境等因素进行评估和决定。
热浸镀

单张钢板热镀锡装置
1.熔剂,2.镀锡原板,3加锡口,4。加热盘管,5.导板,6.刮锡 扳;7.镀锡辊;8.空气冷却装置,9.提升机;10,11.烟道
钢丝热镀锡工艺
工件→酸洗→水洗→溶剂处理→热浸镀锡→浸油处 理→空冷→脱油→分选→成品。
工艺与单张板同,但要注意如下几点。
1)溶剂处理 溶剂为在氧化锌中加10%氯化铵的混 合水溶液。溶剂槽温度480~220℃。溶剂槽中因 加水生成盐酸,可再次对钢丝表面氧化物清洗。
热浸镀
一、热浸镀原理
将经过表面处理的金属工件,放入远比工件熔点低
的熔融金属中,以获得金属镀层的过程,这个过程称热
浸镀(熔融镀、热镀)。
热浸镀层金属一般为锡(熔点231.9℃)、锌(熔点
419.5℃)、铝(熔点658.7℃)、铅(熔点327.4℃)。
基体材料一般是钢铁,有时也用铜。浸镀前工件需进行
表面预处理,清除表面的油污和氧化皮。热浸镀后还要 进行化学处理、涂油或必要的整形。
热镀锡原理
热镀锡原理
在300℃时,铁与锡相互反应生成FeSn2。例如,在热镀 锡时,经过前处理的钢板进人含有氯化按及氯化锌的熔剂 层,形成铁锡合金。 ZnCl2+2H2O—Zn(OH)2十2HCl FeO十2HCl——FeCl2十H2O Fe十2HCl—FeCl2十H2 生成的氯化亚铁(FeCl2)与炼锡(Sn)反应,生成SnC12及 FeSn2 3Sn十FeCl2——SnC12十FeSn2 生成的化合物FeSn2一部分附在钢板上。另一部分进入锡 槽形成锡渣。附着FeSn2层的钢板再进入炼锡中浸镀锡。
2)热浸镀锡 锡液温度为260~290℃之间。 3)浸油处理 棕榈油温度为230~240℃之间。
热浸镀锡钢板性能
热浸镀工艺流程-概述说明以及解释

热浸镀工艺流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述热浸镀工艺是一种常见的表面处理技术,通过将金属材料浸入熔融的金属溶液中,使其表面形成均匀、致密、耐腐蚀的镀层。
热浸镀工艺具有广泛的应用领域,包括汽车工业、建筑领域、电子设备制造等。
热浸镀工艺的流程包括表面准备、预处理、浸镀、冷却、清洗等多个步骤。
首先,需要对待镀物的表面进行清洗和脱脂处理,以去除表面的污垢和油脂。
接下来,将待镀物浸入预处理液中,进行除锈、除氧和活化处理,以提高镀层与基材之间的结合力。
在预处理完成后,将待镀物浸入熔融的金属溶液中,如锌、镍、铝等。
待镀物在金属溶液中浸泡一段时间后,金属溶液中的金属元素会在其表面析出,形成均匀且致密的镀层。
浸镀后的待镀物需要经过冷却过程,以确保镀层的稳定性和良好的表面质量。
最后,浸镀完成的待镀物需要进行清洗,以去除残留的金属溶液和其他污染物。
清洗过程通常采用酸碱中和、水冲洗等方法,以确保镀层的纯净度和质量。
热浸镀工艺流程具有工艺简单、成本较低、镀层质量优良等优点。
它不仅能够提高金属制品的耐腐蚀性能,还能增加其外观美观度和使用寿命。
随着工艺技术的不断发展,热浸镀工艺在各个领域的应用前景非常广阔。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该是对整篇文章的框架进行介绍和解释。
在这个部分,可以提供以下信息:文章结构部分介绍了整篇文章的组织和框架。
它主要包括以下几个方面:1. 引言部分(Introduction):主要概述了热浸镀工艺流程的背景和重要性。
这一部分会介绍热浸镀工艺流程的一般概念和应用领域。
2. 正文部分(Main Body):包括了热浸镀工艺流程的详细说明。
其中,2.1节将概述热浸镀工艺流程的一般步骤,2.2节将详细描述每个步骤的具体操作流程和要点。
通过这一部分,读者将能够了解热浸镀工艺流程的整个过程。
3. 结论部分(Conclusion):总结了热浸镀工艺流程的特点和应用前景。
3.1节对热浸镀工艺流程进行了简要总结,指出了其优点和局限性。
热浸镀锌吹镀_标准(3篇)

第1篇一、前言热浸镀锌吹镀是一种常用的金属表面处理工艺,通过将工件浸入熔融的锌液中,使工件表面形成一层均匀、致密的锌镀层,以提高工件的使用寿命和耐腐蚀性能。
本标准规定了热浸镀锌吹镀的基本要求、工艺参数、检验方法及质量要求,旨在确保热浸镀锌吹镀工艺的质量和可靠性。
二、适用范围本标准适用于热浸镀锌吹镀工艺在生产过程中对工件进行表面处理的质量控制。
三、术语和定义1. 热浸镀锌吹镀:将工件浸入熔融的锌液中,通过物理或化学作用,使工件表面形成一层锌镀层的工艺。
2. 镀层厚度:镀层在工件表面形成的厚度。
3. 镀层均匀性:镀层在工件表面分布的均匀程度。
4. 镀层结合力:镀层与工件表面结合的牢固程度。
5. 镀层表面质量:镀层表面的光洁度、无裂纹、无气泡等。
四、基本要求1. 工艺设备:热浸镀锌吹镀设备应满足以下要求:(1)镀槽:镀槽应具有足够的容积和耐腐蚀性能,能够满足工件浸入和取出。
(2)加热设备:加热设备应能够提供稳定的加热温度,确保镀液温度控制在规定范围内。
(3)冷却设备:冷却设备应能够迅速降低工件温度,防止镀层出现裂纹。
(4)吹镀设备:吹镀设备应能够均匀地将锌液喷洒到工件表面。
2. 工艺参数:热浸镀锌吹镀工艺参数如下:(1)镀液温度:控制在460℃~480℃之间。
(2)工件浸入时间:根据工件厚度和镀层厚度要求确定,一般控制在1min~5min。
(3)工件取出时间:根据工件厚度和镀层厚度要求确定,一般控制在1min~3min。
(4)吹镀压力:控制在0.2MPa~0.5MPa之间。
3. 原材料:镀锌液应符合GB/T 10125的规定,工件材料应符合GB/T 699~699-1999的规定。
五、检验方法1. 镀层厚度检验:采用电火花测厚仪或超声波测厚仪进行检测,检验镀层厚度是否符合要求。
2. 镀层均匀性检验:采用目视检查法,观察镀层在工件表面的分布是否均匀。
3. 镀层结合力检验:采用划痕法或冲击法进行检测,检验镀层与工件表面的结合力。
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热浸镀概述热浸镀是一种常用的防止钢件腐蚀技术,所谓热浸镀就是将一种基体金属浸在熔融状态的另一种低熔点金属中,在其表面形成一层金属保护膜的方法。
常用的热浸镀层种类有镀锌和镀铝两种。
1 热浸镀镀层的形成及结构以镀锌为例,热浸镀时,钢铁表面与锌液发生一系列复杂的物理化学过程,诸如锌液对钢基体表面的浸润、铁的溶解、铁原子与锌原子之间的化学反应与相互扩散。
其中由铁与锌结合形成的铁-锌合金层(即金属间化合物)的过程最为重要。
这些在同一系统中成分都均匀的部分称作“相”。
这些均匀的物质为液态时称做溶液(用L表示);为固态时存在三种形式,即固溶体、金属间化合物和机械混合物。
1.1 铁-锌二元合金状态图合金状态图是根据合金的冷却曲线绘制而成的,它不考虑时间因素,即在足够的时间内达到相的平衡,它表示合金成分任意的浓度,处于任意的温度下,保持着平衡状态时的每个相的种类和相之间比量关系。
因为它表示着不同相的平衡关系,所以也可以称作平衡图或相图。
图1(a)所示为2002年版本的铁-锌二元合金状态图,由图中可以看出,从钢基体(ɑ-Fe)起,按锌浓度增加的方向(从左向右),在782℃以下随着温度的降低,形成Fe-Zn 合金依次为:Г1、Г2、δ、ζ相。
(a)铁-锌二元合金状态图(b)富锌端放大图图1 铁-锌二元合金状态图及富锌图放大图镀层各合金相的排列顺序为:Г1、Г2、δ、ζ、η。
表层的η相是镀件从锌液中提出时,附着在ζ 相上的纯锌层(含Fe量极微的固溶体)。
传统理论认为(Г1 +Г2)是一个薄层相,当浸镀时间较短时通常不会形成Г相。
δ相呈柱状形态,是垂直于基体或Г相界面,成栅栏状,故又称栅栏层。
ζ相位于δ相与纯锌层η相之间,它呈柱状或针束状,但没有δ相那么致密,在热浸镀锌过程中,随着时间的延长ζ结晶会部分地从合金层上脱落下来,并漂于锌液中,故被称为漂移层;在液态锌中这些ζ晶粒由于密度大于纯锌(液态锌)而沉于锌锅底部,称为底渣,漂浮于锌液中的称为浮渣,统称为锌渣。
表层η相层的形成几乎与Fe-Zn状态图无关,只是随着冷却而凝固于δ相或ζ相层上,通常称为纯锌层。
在热浸镀锌理论中,认为还存在一个仅靠钢基体的相层—α相(认为它是锌在α-Fe中的固溶体),它被称为“尚未明了的极薄的相层”,而且它与钢基体(α-Fe)同时为体心立方晶格,所以在显微组织中看不到α相的存在。
这一问题始终存在争议,从Fe-Zn二元合金状态图看出,在200℃时,锌在α-Fe的溶解量仅为<1%,在室温下已经接近为零。
α相在相图上也消失了,取而代之的是γ-Fe和α-Fe,可以认为:α相并不存在。
1.2 铁-锌二元合金系中各相的结晶过程热浸镀锌层包括靠近钢基体的Fe-Zn合金层及表层的纯锌层两部分。
重点是铁和锌形成的金属间化合物的过程。
图1(b)即铁-锌二元合金状态图的富锌端部分的局部图。
按照金属学的定义,金属间化合物是由金属组成的化合物,其晶体结构不同于组成它的金属,它包括金属间相及有序合金。
金属间化合物是具有特定成分的一种新的晶体,特定的成分是指金属间相互为简单的比例,也就是以原子量的整数比值而组成,它们大多数为脆性相,可能是由于缺乏能产生滑移的晶面的缘故。
此外,还存在易形成裂纹的结构特征。
下面是铁-锌金属间化合物的形成过程。
(1)Г1相(Fe3Zn10)从782℃开始,由锌液(L)和α-Fe相包晶反应生成,即L+α-Fe→Г1 (1-1) 它直接附在α-Fe上,Г1相为体心立方晶格,并在高锌侧形成Г1 +L,即L+α-Fe→Г1 +L (1-2)(2)相(FeZn8)从665℃开始,由锌液(L)和Г1相包晶反应生成,即L+Г1→δ (1-3) δ相附在Г1相上,为六方晶格,并在高锌侧形成δ+L,在低锌侧形成固态Г1+δ机械混合物。
(3)Г2相(Fe5Zn21)从550℃开始,由Г1相和δ相的包析反应产生,即Г1+δ→Г2(1-4)(4) ζ相(Fe-Zn13)从530℃开始,由锌液(L)和δ相的包晶反应生成,即L+δ→ζ (1-5)它附在δ相上,ζ相为单斜晶格。
它的结晶浓度范围很窄,反应速度很快,呈针状疏松结晶,ζ属脆性相,这也和它的晶体结构有关。
η相是在419.4℃(即共晶点)由锌液(共晶成分为0.02%Fe)的共晶反应生产出成。
η相附在ζ相上,η相为密排六方晶格,与纯锌完全相同,有较好的塑性,习惯称为纯锌层,室温下η相的Fe含量仅为0.003%,严格来讲,它是由η相与少量的ζ相组成的机械混合物。
1.3 在浸镀的受热过程中合金相的形成1.3.1 ζ相的形成实验表明,当把铁片浸入锌液中停留数秒钟取出后会发现铁片表面形成松散的锌层即ζ+η相。
实验表明,ζ相的形成始于钢铁基体表面铁素体的晶界上。
从相图上可以看出,当铁锌界面的温度升高时,铁在锌中的饱和浓度反而降低,这明显有助于ζ相晶核的生成。
由于ζ相的浓度范围很窄,ζ相成长初始较快,随后减慢。
从新相的生成自由能来分析,ζ相和Zn的晶体结构更为接近,而且生成热最高,故首先生成ζ相符合热力学的基本原理。
ζ相以松散带状结晶出现,此过程用示意图加以描述,见图2及图3,即普通热浸镀锌和连续热浸镀锌的铁-锌合金层形成过程。
二者的重要区别是后者的相层结构中没有ζ相和Г2相。
1.3.2 δ相的形成研究发现,由于ζ相存在的浓度范围极小(Fe量的波动仅0.2%~0.5%),该相层的成分高度均匀,会对Fe与Zn的扩散起一定阻碍作用,锌通过ζ相层向铁的扩散受阻,加快ζ相层与α-Fe之间区域内铁浓度提高,从而促进高铁的δ相晶核的生成,并逐渐形成δ相层(见图3)。
初始δ相长大很慢,随后变快。
由于δ相的浓度范围比ζ相大得多,而且由于δ相可以从铁基体源源不断地得到铁原子,并从ζ相一侧获取锌原子,所以随着浸镀时间延长,δ相层不断增厚。
δ相长大是以垂直于α-Fe 表面以柱状结晶成长,此过程在受热过程中不会终止,并不停地侵蚀铁基体(形成厚度比例约为10:1,即浸蚀1份铁可形成10 份厚度的δ相层)。
在受热过程中不会形成Г1相和Г2相,这一客观事实可从锌锅内壁取下的合金层断面得以证明。
根据相图的浓度曲线,也可得出相同的结论:在铁锌界面上随温度的增高,Г1相和Г2相的铁在锌中的饱和度明显增加,与ζ相情况相反。
所以,从相变动力学角度分析,在加热过程中不具备形成Г2相及Г1相晶核的条件。
如果浸镀时间很短(如连续热浸镀锌)没有δ相生成,仅存在少量的ζ相颗粒,冷却后与η相形成共晶体。
图2 普通热浸镀锌Fe-Zn 合金层形成过程示意图图3 连续热浸镀锌Fe-Zn合金层形成过程示意图1.3.3 ζ相的溶解如上所述,δ相垂直与α-Fe 表明不断长大的同时,ζ相将被推向远离铁基的位置,此时ζ相的铁原子\锌原子的比值下降,当超过ζ相存在的浓度范围时,会有ζ 相晶体以锌渣的形式溶于锌液中,形成“漂移层”。
ζ相难以形成稳定的相。
2 热浸镀宏观防蚀原理镀浴对合金铸铁的腐蚀主要是通过Fe,Al,Zn,Si的相互扩散,形成相应的化合物而逐渐腐蚀锅体材料。
合金铸铁经侵蚀形成的化合物具有阻碍扩散反应进行的作用。
合金铸铁的碳含量很高,经过一段时间腐蚀后形成扩散层,碳也同时从基体中析出扩散层的前沿,但不能越过扩散层而是富集在Al扩散方向的前沿。
Al是非碳化合物形成元素,碳在合金铸铁表面富集,Al向基体扩散要越过碳的障碍,使得Al同Fe原子结合发生困难,阻碍了渡浴原子对合金铸铁的腐蚀。
图4和图5比较可以看出,镀层的含碳量低。
而合金铸铁前沿含碳量很高,说明碳无法越过合金层。
仅仅存在碳还不足以抵挡渡浴对基体的腐蚀。
Si,Cr元素也同时富集到合金铸铁表面也对阻止铝向基体的扩散起到了良好的作用。
图4 镀层表面的特征X射线能谱图图5 腐蚀20小时后基体表面特征X射线能谱图3 热浸镀影响因素热浸镀过程中,影响耐蚀效果的有很多因素,其中,合金液的流动性及对钢基的润湿性直接决定着镀层的附着强度和表面质量。
合金对被渡钢基的润湿性,以及二者之间原子扩散形成的金属间化合物层,直接决定着镀层的附着强度。
在合理控制金属间化合物的前提下,改善合金对钢基的润湿性可增大镀层的附着强度。
影响润湿性的本质因素是:钢基、合金液表面能与相间边缘表面能的关系;钢基的表面状态;合金液成分等。
合金的流动性对镀层表面光洁程度有着直接的影响,也对感应熔沟电磁力驱使热浸镀坩埚内的熔体交换能力有明显的影响合金成分的变化是对其流动性影响的主要因素。
下面介绍几种对热浸镀影响较大的元素硅的影响:钢中硅堆合金化反应的影响很大,尤其是铁—锌合金化反应,大多数钢中均含硅。
硅在α-Fe 中的溶解度为15%(质量分数)。
在钢中的诸多元素中,唯有硅与铁构成无序固溶体时,在铁的原子位置上有13%~23%的空位(或称缺位),这一点对热浸镀过程非常重要。
研究发现,在原子稠密排列的金属中(如α-Fe)自扩散时借助于缺位的原子位移起到了主要作用。
如上所述,由于硅的存在,造成的较多铁原子“空位”现象,对液态锌原子的“浸入”钢表面和铁原子的自扩散并溶于锌液中,提供了极好的机会。
随着钢中硅含量的增加,浸渍温度越高,铁损越大。
当钢中硅含量较高时,随着浸渍时间的延长,铁损呈直线上升;而钢中硅含量较低时,随着浸渍时间的延长,铁损缓慢上升,增加到一定数值后就趋于稳定。
同时还可发现,当碳含量增加时,硅的影响增大。
同时,硅对热浸镀锌层厚度及表面状态也有影响。
含硅钢在热浸镀锌时,在某一温度范围内(通常认定为440~470℃),形成的合金层厚度随钢中的硅含量的增加呈现波浪形变化,称为圣德林效应。
铁的影响:铁是锌液中有害且不可避免的杂质。
在420 ℃温度下,铁在锌中的溶解度约为0.02%,随着温度升高,溶解度增加。
超过溶解度的那一部分铁会以锌-铁合金的漂移相ζ(FeZn13)存在,绝大部分沉于锅底形成底渣。
在浸镀过程中,始终存在锌液对波动会使铁从锌液中析出,呈细小的颗粒漂在锌液中。
此外,当在锌液中加铝时,铁和铝反应生产铁-铝金属间化合物,其密度较小,会漂浮在锌液面上形成浮渣。
锌液中铁的存在明显增大锌液的黏度和表面张力,降低锌液的流动性和对钢的浸润性,这会影响镀层的外观质量,出现锌瘤和堆积,使锌的挠性变差,并增加锌耗。
锌液中的含铁量对铁-锌反应基本没有影响。
铁锅中含铁量较高时,产品表面会使镀层粗糙发暗,耐蚀性随之降低,因此生产中应严格控制锌锅中的铁含量,通常应保证≤0.07%(在锌锅深度的中部位置取样)。
碳的影响:热浸镀锌所用的钢大部分是低碳钢,含碳量在0.05%~0.25%之间,只有钢丝、钢缆才用含碳量较高的钢制成。
笼统地说,含碳量增加在浸镀过程中,会加剧铁锌之间的合金化反应,铁损失加大,铁-锌合金层也越厚,会使镀层变脆,塑性降低。